[화학]화학전지

소개글

일반화학실험 - 화학전지 예비리포트

매우 자세한 실험 원리와 정확한 실험 방법이 수록되어 있음.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 기구 및 시약
4. 실험 방법
5. 주의사항

본문내용

실험 목적

화학반응에 의하여 이동되는 전자를 도선을 통해 흐르게 한 것이 전지인데 그 중 가장 간단한 볼타전지를 만들어 보고 전기화학에 대한 기본적인 개념을 이해하고자 한다.

실험 원리

전기화학은 산화-환원 반응의 경우와 같이 전자의 이동을 포함하는 특정한 화학변화에 기초를 두고 있다. 이러한 화학반응은 갈바니 전지에서와 같이 자발적으로 일어나서 전기에너지를 생산해 낼 수도 있으나 어떤 반응은 전기분해에서와 같이 반응이 자발적이지 못하고 전기에너지를 외부에서 공급해야 반응이 일어나는 경우도 있다. 화학전지는 두 가지의 반쪽반응(half-reaction)을 포함한다. 전자가 방출되는 쪽인 산화 반쪽 반응과 전자를 받아들이는 쪽인 환원 반쪽 반응이 그것이다. 전자에서 우리가 실험적으로 측정할 수 있는 유일한 양인 알짜 전압은 두 가지의 반쪽 반응에 대한 전위(electric potential)의 단순한 합이다. 각 반응에 대한 전의는 그 반응이 일어날 수 있는 상대적인 능력의 척도이다. 그러나 반쪽 반응의 전위는 직접 측정할 수 없기 때문에 반쪽 반응의 전위에 대한 수치는 임의적인 것이며 표준수소 반쪽반응과 같은 참조 반응에 그 근거를 두고 있다.

◈전지의 역사
전지의 역사는 상당히 길다. 역사상으로 1800년 개발된 볼타전지가 최초의 전지인 것으로 알려지고 있다. 그러나 2천여 년 전의 한 유적지에서 항아리에 톱밥 및 황산 등을 층층이 넣어 만든 항아리 전지가 발견되어 있다. 인류가 전지를 사용하기 시작한 것은 최소한 2천년전의 일인 것이다. 요즈음 사용하고 있는 전지 가운데 가장 오래된 전지는 양극 활 물질로 이산화망간(MnO2)를 사용하고 음극재료에는 아연(Zn)을 쓰고 전해액으로 NH4Cl과 ZnCl2를 혼합한 중성염 수용액을 사용한 망간 전지이다.
지난 47년 양극 활 물질과 음극 활 물질은 망간전지의 것을 그대로 사용하면서 전해액을 약산성에서 강알칼리성(KOH)으로 바꿔 이온전도율을 증가시킨 전지가 개발됐는데 이것이 요즈음 사용하고 있는 알칼리 건전지이다. 이는 공칭 전압이 1.5V로 망간전지와 호환이 가능하면서 에너지 밀도는 망간전지보다 리터 당 120Wh가 높은 320Wh/1로 사용시간이 망간전지보다 3배나 길며 방전특성도 우수해 망간전지를 급속히 대체해 나가고 있다.

참고 자료

없음